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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug umfassend einen Fahrzeuginnenraum, wobei an dem Fahrzeuginnenraum zumindest ein Erstsystem umfassend eine erste Strahlungsquelle zur Abstrahlung von Strahlung und eine erste Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Strahlung der ersten Strahlungsquelle angeordnet ist, sowie ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug zum Betreiben von zumindest einer Strahlungsquelle in einem Fahrzeuginnenraum, wobei in dem Fahrzeuginnenraum ein Erstsystem umfassend eine erste Strahlungsquelle und eine erste Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist, das Verfahren umfassend ein Abstrahlen von Strahlung der ersten Strahlungsquelle mit einer ersten Signalform, wobei die Signalform zumindest eine Sendeperiode und eine Sendepause aufweist.
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In einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs kommt eine Vielzahl von Messsystemen zum Einsatz. Diese Messsysteme sind häufig dazu vorgesehen, ein Verhalten des Fahrers oder eine Situation im Fahrzeuginnenraum festzustellen und zu bewerten. Dabei wird zum Beispiel die Blickrichtung des Fahrers festgestellt oder vorbestimmte Gesten eines Fahrzeuginsassen zur Steuerung von Fahrzeugsystemen verwendet. Solche Systeme weisen unter anderem eine Strahlungsquelle zur Abgabe von Strahlung und eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung von Strahlung auf. Dabei kann beispielsweise die Reflexion oder die Transmission der Strahlung erfasst werden.
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So wird beispielsweise in der
DE 10 2011 009 229 A1 eine Gestensteuerung für Gurtbringer oder Leseleuchte eines Fahrzeugs beschrieben. Hierzu wird eine Bedieneinrichtung beschrieben, welche eine Einheit zum Erfassen einer Geste eines Insassen aufweist, so dass das Steuersignal auf der Basis der erfassten Geste erzeugbar ist.
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Dabei werden ständig neue Systeme zur Verbesserung des Bedienkomforts oder zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit entwickelt. In der Praxis wurde jedoch beim Betrieb mehrerer solcher Systeme in einem Fahrzeug festgestellt, dass diese bisweilen nicht einwandfrei funktionieren Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein einwandfreier Betrieb von zumindest zwei Systemen mit zugeordneten Messsystemen ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 9 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Insbesondere bei der Verwendung von zwei unabhängigen Strahlungsquellen, die jeweils zu einem unterschiedlichen System gehören, hat die Anmelderin erkannt, dass es zu Wechselwirkungen zwischen den Systemen kommen und insbesondere zu Interferenzen, Schwebungen und Überlagerungen der abgegebenen Strahlung kommen kann. Dies führt häufig zu einer verfälschten Erfassung der Strahlung und einer Beeinträchtigung eines oder mehrerer Systeme.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst einen Fahrzeuginnenraum, wobei in dem Fahrzeuginnenraum zumindest ein erstes System umfassend eine erste Strahlungsquelle zur Abstrahlung von Strahlung und eine erste Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Strahlung der ersten Strahlungsquelle angeordnet sind. Dabei ist in dem Fahrzeuginnenraum weiterhin ein Zweitsystem umfassend eine zweite Strahlungsquelle zur Abstrahlung von Strahlung, eine zweite Erfassungsvorrichtung, welche derart ausgebildet und angeordnet ist, die Strahlung der ersten Strahlungsquelle und der zweiten Strahlungsquelle zu erfassen und eine Steuereinheit, welche derart ausgebildet und angeordnet ist, die von der zweiten Erfassungsvorrichtung erfasste Strahlung zu analysieren und die zweite Strahlungsquelle entsprechend der Analyse zu steuern.
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Somit ergibt sich über die Steuereinheit des Zweitsystems eine Abhängigkeit des Zweitsystems vom Erstsystem, um etwaige unerwünschte Wechselwirkungen zwischen der vom Erstsystem und von dem Zeitsystem abgegebenen Strahlung zu vermeiden. Die Steuereinheit steuert dabei die Abgabe von Strahlung durch die zweite Strahlungsquelle in Abhängigkeit von der von der ersten Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung. Somit wird eine einfache direkte Verknüpfung zwischen dem Erstsystem und dem Zweitsystem erstellt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Analysieren der erfassten Strahlung durch die Steuereinheit eine Identifizierung eines Auslösesignals zur Abgabe von Strahlung der zweiten Strahlungsquelle und/oder eine Identifizierung einer Sendepause der ersten Strahlungsquelle. Dabei kann beispielsweise das Erstsystem derart konfiguriert sein, dass dieses die Existenz des Zweitsystems vorab kennt und ein entsprechendes Auslösesignal in der von der ersten Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung beinhaltet. Allerdings, um das System beispielsweise zu vereinfachen oder eine Abhängigkeit des Erstsystems von dem Zweitsystem zu vermeiden, kann die Steuereinheit des Zweitsystems auch direkt eine Sendepause der ersten Strahlungsquelle identifizieren. Damit kann beispielsweise das Erstsystem als ein separates Modul im Kraftfahrzeug vorgesehen sein und, falls dies beispielsweise von dem Kunden gewünscht ist, ein Modul für das Zweitsystem beinhaltet sein oder nicht. Dabei kann das Zweitsystem in dem Kraftfahrzeug angeordnet werden, ohne Änderungen an dem Erstsystem vorzunehmen. Somit wird die bei Kraftfahrzeugen typische Modulbauweise ermöglicht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Auslösesignal eine vorgebbare Signalform und zumindest Teil der von der ersten Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung oder ein charakteristisches Mitteil dieser Signalform. Insbesondere kann die von der ersten Strahlungsquelle abgegebene Strahlung gepulst ausgebildet sein und damit beispielsweise eine Abgabe von Strahlung in drei zeitlich eng beieinander liegenden getrennten Pulsen unterteilt sein. Diese Signalform von beispielsweise drei getrennt voneinander ausgebildeten, eng beieinander liegenden Pulsen kann von dem Zweitsystem, insbesondere von der Steuereinheit, erkannt werden und als Auslösesignal dienen. Weiterhin sind auch andere Signalformen wie beispielsweise ein Rechteck oder Sägezahnsignal möglich. Damit wird auf einfache Weise ermöglicht, dass die Steuereinheit des Zweitsystems die Strahlung von der ersten Strahlungsquelle des Erstsystems eindeutig erkennt und insbesondere diese nicht mit einer anderen von außen eingehenden Strahlung verwechselt. Somit wird die Stabilität des Gesamtsystems umfassend das Erstsystem und das Zweitsystem erhöht.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Zweitsystem eine Speichereinheit auf, wobei auf der Speichereinheit das Auslösesignal oder eine Sendecharakteristik der ersten Strahlungsquelle, insbesondere die Dauer von Sendepausen, gespeichert ist, welche bei der Steuerung der zweiten Strahlungsquelle verwendbar ist. Mit Hilfe der Speichereinheit können der Steuereinheit des Zweitsystems Informationen über das Auslösesignal des Erstsystems bereitgestellt werden. Dabei vergleicht die Steuereinheit die erfasste Strahlung mit dem auf der Speichereinheit gespeicherten Auslösesignal und identifiziert die erfasste Strahlung als Strahlung von der ersten Strahlungsquelle des Erstsystems. Damit wird auf einfache Weise die Strahlung identifiziert und die Stabilität des Gesamtsystems erhöht.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Erfassungseinheit jeweils als PMD-Kamera, CMOS-Kamera oder CCD-Kamera ausgebildet. Dabei können beispielsweise in dem Kraftfahrzeug angeordnete Erfassungseinheiten, insbesondere besagte Kameras, verwendet werden. Damit werden Redundanzen in dem Kraftfahrzeug vermieden und Kosten bei der Umsetzung der Erfindung reduziert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Erstsystem und das Zweitsystem jeweils eines von einem System zur Bewegungserkennung und einem System zur Blickrichtungserkennung.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist in dem Fahrzeuginnenraum ein Drittsystem vorgesehen umfassend eine dritte Strahlungsquelle zur Abstrahlung von Strahlung, eine dritte Erfassungsvorrichtung, welche derart ausgebildet und angeordnet ist, die Strahlung der ersten Strahlungsquelle, der zweiten Strahlungsquelle und der dritten Strahlungsquelle zu erfassen, und eine weitere Steuereinheit, welche derart ausgebildet und angeordnet ist, die erfasste Strahlung zu analysieren und die dritte Strahlungsquelle entsprechend der Analyse der erfassten Strahlung zu steuern. Somit kann ein weiteres System im Kraftfahrzeug vorgesehen sein, welches in Abhängigkeit von dem Erstsystem und dem Zeitsystem Strahlung abgibt. Dabei ist es durchaus möglich, noch weitere Systeme entsprechend in Abhängigkeit von dem Erstsystem, dem Zeitsystem und dem Drittsystem im Kraftfahrzeug vorzusehen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein in einem Kraftfahrzeug vorgesehenes System, welches derart ausgebildet ist, dass diese Strahlung eine erste Strahlungsquelle erfasst, eine Analyse der erfassten Strahlung durchführt und auf Basis der Analyse der erfassten Strahlung die Abstrahlung von Strahlung einer zweiten Strahlungsquelle steuert. Dieses System ermöglicht beispielsweise die zuvor genannte Modulbauweise, wobei das System je nach Wunsch in dem Kraftfahrzeug eingebaut werden kann.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug zum Betreiben von zumindest einer Strahlungsquelle in einem Fahrzeuginnenraum, wobei in dem Fahrzeuginnenraum zumindest ein Erstsystem umfassend eine erste Strahlungsquelle und eine erste Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist, das Verfahren umfassend Abstrahlen von Strahlung der ersten Strahlungsquelle mit einer ersten Signalform, wobei die Signalform zumindest eine Sendeperiode und eine Sendepause aufweist. Insbesondere ist im Fahrzeuginnenraum ein zweites System umfassend eine zweite Strahlungsquelle und eine zweite Erfassungsvorrichtung vorgesehen, wobei das Verfahren weiter erfasst ein Empfangen der Strahlung der ersten Strahlungsquelle durch die zweite Erfassungseinheit, Analyse der empfangenen Strahlung, Aussenden einer Strahlung der zweiten Strahlungsquelle auf Basis der Analyse der empfangenen Strahlung.
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Somit erlaubt die Erfindung den Einsatz von mehreren strahlungsbasierten Systemen in einem Kraftfahrzeug und verhindert unerwünschte Wechselwirkungen wie Interferenzen, Schwebungen und Überlagerungen zwischen den Strahlungen. Insbesondere müssen hierzu keine weiteren festen Verbindungen wie beispielsweise Kabelverbindungen zwischen den Systemen vorgesehen werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug umfassend mehrere strahlungsbasierte Systeme;
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2 eine grafische Ansicht der Abfolge von abgegebener Strahlung; und
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3 eine Detailansicht der abgegebenen Strahlung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug 1 umfassend einen Fahrzeuginnenraum 2. In dem Fahrzeuginnenraum 2 sind mehrere strahlungsbasierte Systeme angeordnet, insbesondere ein Erstsystem, ein Zweitsystem und ein Drittsystem. Das Erstsystem umfasst eine erste Strahlungsquelle 13 zur Abstrahlung von Strahlung und eine erste Erfassungsvorrichtung 14 zur Erfassung der Strahlung der ersten Strahlungsquelle 13. Das Zweitsystem umfasst eine zweite Strahlungsquelle 23 zur Abstrahlung von Strahlung, eine zweite Erfassungsvorrichtung 24 zur Erfassung der von der ersten Strahlungsquelle 13 und der zweiten Strahlungsquelle 23 abgegebenen Strahlung und eine Steuereinheit 25 zur Analyse der von der zweiten Erfassungsvorrichtung erfassten Strahlung und zur Steuerung der zweiten Strahlungsquelle 23. Das Drittsystem umfasst eine dritte Strahlungsquelle 33 zur Abgabe von Strahlung, eine dritte Erfassungsvorrichtung 34 zur Erfassung der von der ersten Strahlungsquelle 13, der zweiten Strahlungsquelle 23 und der dritten Strahlungsquelle 33 abgegebenen Strahlung und eine weitere Steuereinheit 35 zur Analyse der dritten zur Erfassung der von der ersten Strahlungsquelle 13, der zweiten Strahlungsquelle 23 und der dritten Strahlungsquelle 33 abgegebenen Strahlung und eine weitere Steuereinheit 35 zur Analyse der von der dritten Erfassungsvorrichtung 34 erfassten Strahlung und zur Steuerung der dritten Strahlungsquelle 33. Dabei können in dem Kraftfahrzeug noch weitere strahlungsbasierte Systeme entsprechend dem Zweitsystem und dem Drittsystem vorgesehen sein, wobei jeweils eine Abhängigkeit der weiteren Systeme von den ersteren Systemen besteht.
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Die im Kraftfahrzeug 1 vorgesehenen Systeme sind insbesondere jeweils eines von einem System zur Bewegungserkennung und einem System zur Blickrichtungserkennung. Dabei sind auch weitere strahlungsbasierte Systeme denkbar.
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Die von den Strahlungsquellen 13, 23, 33 abgegebene Strahlung kann insbesondere eine gepulste Infrarotstrahlung sein, wobei die Erfassungsvorrichtungen 14, 24, 34 beispielsweise nach dem Time-of-Flight-Prinzip die abgegebene Strahlung erfassen. Insbesondere können beispielsweise für das Erstsystem auch weitere Erfassungsvorrichtungen zur Erfassung der abgegebenen Strahlung und/oder der reflektierten Strahlung vorgesehen sein.
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Entsprechend der Erfindung wird Strahlung von der zweiten Strahlungsquelle 23 und der dritten Strahlungsquelle 33 mit Hilfe der Steuereinheiten 25 und 35 jeweils in Abhängigkeit von der ersten Strahlungsquelle 13 beziehungsweise der zweiten Strahlungsquelle 23 in zeitlicher Staffelung abgegeben. Somit ist zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils nur eine der Strahlungsquellen 13, 23, 33 aktiv und eine Wechselwirkung zwischen der von diesen Strahlungsquellen 13, 23, 33 abgegebenen Strahlung wird verhindert.
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Die Steuereinheiten 25, 35 ermöglichen dabei eine entsprechende Synchronisierung der beispielsweise gepulsten Strahlung, um die Strahlung jeweils zeitversetzt zu der Strahlung der anderen Systeme abzugeben. Dabei kann beispielsweise ein kabelgebundenes Synchronisierungssignal diese Synchronisierung nicht gewährleisten, da eine sehr schnelle Echtzeitsynchronisierung notwendig ist und somit eine Kommunikation über ein vorhandenes BUS-System im Kraftfahrzeug 1 aufgrund der dadurch entstehenden Zeitverzögerung ausgeschlossen ist. Das Erstsystem kann insbesondere auch Lead- oder Mastersystem genannt werden, und das Zweitsystem und das Drittsystem jeweils auch Slave-System.
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Die Steuereinheit 25, 35 analysiert die von der Erfassungsvorrichtung 24, 34 erfasste Strahlung und insbesondere identifiziert dabei ein Auslösesignal zur Abgabe von Strahlung der zweiten Strahlungsquelle 23 beziehungsweise der dritten Strahlungsquelle 33 und/oder identifiziert eine Sendepause 17 der ersten Strahlungsquelle 13. Durch das Auslösesignal, auch Triggerung genannt, können insbesondere geringfügige Schwankungen der Frequenz des Zeitsystems und des Drittsystems ausgeglichen werden.
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2 zeigt eine beispielhafte grafische Darstellung der Intensität der Strahlung in Abhängigkeit der Zeit der von der ersten Strahlungsquelle 13 und der zweiten Strahlungsquelle 23 abgegebenen Strahlung. Die von der ersten Strahlungsquelle 13 abgegebene Strahlung umfasst dabei Sendeperioden 18 und Sendepausen 17, die sich in dem hier dargestellten Beispiel jeweils regelmäßig wiederholen. Die von der zweiten Strahlungsquelle 23 abgegebene Strahlung umfasst eine Sendeperiode 28 und eine Sendepause 27, welche sich in der hier dargestellten Ausführungsform ebenfalls jeweils periodisch wiederholen.
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Die Sendeperiode 18 wird von der zweiten Erfassungsvorrichtung 24 erfasst und von der Steuereinheit 25 analysiert. Dabei kann beispielsweise das besagte Auslösesignal zur Abgabe von Strahlung der zweiten Strahlungsquelle 23 identifiziert werden.
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Die Sendepause 17 kann dabei beispielsweise als Sendecharakteristik der ersten Strahlungsquelle 13 auf einer Speichereinheit des Zweitsystems gespeichert sein. Bei der Analyse der erfassten Strahlung kann dabei vorteilhafterweise als Sendecharakteristik der ersten Strahlungsquelle 13 auf einer Speichereinheit des Zweitsystems gespeichert sein. Bei der Analyse der von der zweiten Erfassungsvorrichtung 24 erfassten Strahlung durch die Steuereinheit 25 wird auf die Sendecharakteristik und insbesondere die Dauer von Sendepausen 17 zurückgegriffen. Damit kann die Steuereinheit 25 die zweite Strahlungsquelle 23 derart steuern, dass diese in der Sendepause 17 der ersten Strahlungsquelle 13 Strahlung abgibt. Weiterhin wird die Abgabe von Strahlung durch die zweite Strahlungsquelle 23 von der Steuereinheit 25 derart gesteuert, dass diese eine Sendepause 27 vorsieht, und zwar dann, wenn die erste Strahlungsquelle 13 eine Sendeperiode 18 aufweist. Dies wird insbesondere durch die auf der Speichereinheit 27 gespeicherte Sendecharakteristik der ersten Strahlungsquelle 13 ermöglicht.
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Durch Wiederholen dieser Abfolge der Analyse und Steuerung durch die Steuereinheit 25 wird ein Betrieb des Erstsystems und des Zweitsystems ermöglicht, wobei eine unerwünschte Wechselwirkung in Form von Interferenzen, Schwebungen oder Überlagerungen der jeweiligen Strahlung vermieden wird.
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3 zeigt eine Detaildarstellung der Sendeperioden 18, 28, wobei diese jeweils in zeitlich nahe beieinanderliegenden Impulsen ausgebildet sind. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Sendeperiode 18 zwei Impulse, und die Sendeperiode 28 entsprechend fünf Impulse. Diese charakteristische Form der Sendeperioden kann ebenfalls als Auslösesignal zur Abgabe von Strahlung dienen. Dabei wird insbesondere von anderer, von der Erfassungsvorrichtung erfasster Strahlung unterschieden, welche beispielsweise von außen eindringen und weder zu dem Erstsystem noch zu dem Zweitsystem gehört. Damit wird die Stabilität des Gesamtsystems umfassend das Erstsystem und das Zeitsystem erhöht.
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Die in Bezug auf 2 und 3 beschriebenen Merkmale der Strahlung sind entsprechend auf die Merkmale der Strahlung des Drittsystems übertragbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011009229 A1 [0003]
